tcpip 协议体系标准划分一共是四层,从上到下分别是应用层 传输层 网际层 网络接口层,很多人容易把 OSI 七层模型和 tcpip 四层模型弄混,tcpip 是互联网实际使用的协议栈,不是理论上的七层结构,每一层都承担独立功能,上层把数据交给下层封装,下层负责把数据传递出去,接收端再从底层往上逐层解封装,最终把原始数据交给上层应用。之所以设计成分层结构,是为了让各层功能解耦,只要接口规范不变,单层协议升级不会影响其他层级,这也是互联网可以长期稳定运行的核心设计思路,tcpip 里面的 tcp 协议本身只是传输层里面的一个协议,并不是整套 tcpip 协议栈的全部。
四层详细说明
| 层级名称 | 主要功能 | 代表协议 |
|---|---|---|
| 应用层 | 面向用户业务,处理应用数据,负责人机交互和业务报文 | http https ftp dns telnet |
| 传输层 | 端到端通信,负责可靠传输或者快速传输,流量控制 差错重传 | tcp udp |
| 网际层 | 也叫网络层,负责跨网络寻址,路由选择,IP 数据包转发 | ip icmp arp |
| 网络接口层 | 负责物理介质传输,处理帧,网卡驱动 以太网相关协议 | 以太网协议 PPP |
补充拓展 五层教学模型
课堂教学经常会把 tcpip 四层模型拆成五层版本,也就是在网络接口层里面拆分出数据链路层和物理层,变成物理层 数据链路层 网际层 传输层 应用层,这个属于教学改良版本,并不是原始 tcpip 官方四层标准,考试的时候要看题目要求,确认是考原始四层还是五层教学模型。
数据封装流程
1 应用层生成业务原始数据
2 传输层添加 tcp 或者 udp 头部,形成段
3 网际层添加 ip 头部,形成 IP 数据包
4 网络接口层添加帧头帧尾,变成帧,通过网线或者无线发送出去
接收端按照相反顺序,从网络接口层开始逐层剥离头部,最后还原应用层原始数据。
深度要点区分
tcp 是面向连接可靠传输,会进行三次握手 四次挥手,确认重传,适合网页 文件传输这类要求不丢包业务。udp 是无连接,不需要建立连接,开销小速度快,适合视频直播 语音通话这类实时业务。网际层的 ip 协议只负责尽力转发,本身不保证可靠,可靠性是依靠上层 tcp 来实现,这是 tcpip 非常关键的特点。
按照分层思想理解,每一层只关心本层任务,不需要了解其他层级内部细节,整套 tcpip 协议栈依靠分层协作,实现跨主机跨网络的数据通信。
【常见问题】
问题 1 tcpip 协议包含哪几层,和 OSI 七层模型一样吗
回答 1 tcpip 协议包含哪几层,标准是四层,和 OSI 七层模型不一样,OSI 是理论参考模型,tcpip 是实际落地使用的协议栈,五层只是教学版本,不属于 tcpip 原始标准分层。
问题 2 tcpip 协议包含哪几层,tcp 协议属于哪一层
回答 1 tcpip 协议包含哪几层,tcp 协议位于传输层,传输层除了 tcp 还有 udp,tcp 只是 tcpip 协议栈里面传输层的其中一个协议,不是全部 tcpip 协议。
问题 3 tcpip 协议包含哪几层,网际层主要作用是什么
回答 1 tcpip 协议包含哪几层,网际层核心是 ip 寻址和路由,负责把数据包在不同网络之间转发,依靠 ip 地址识别目标主机,icmp 协议也归属于网际层。
【免责申明】
本文为 tcpip 协议分层基础知识讲解,不同教材对 tcpip 分层表述存在四层和五层两种说法,考试答题请以指定教材要求为准,本文仅做知识科普,不作为考试唯一标准答案。
